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一、工程概況
1.1工程概況
北京軌道交通昌平線01標(biāo)位于北京市昌平區(qū)南邵鎮(zhèn),呈南北走向。起訖里程為K10+150~K13+732,線路全長(zhǎng)3582m。標(biāo)段工程包括城南站和地下區(qū)間3015m其中下穿電力方溝暗挖區(qū)間長(zhǎng)484.5m,隧道頂埋深10.5~13.2m,共設(shè)四個(gè)施工豎井,豎井均設(shè)在線路中心線上方。
1.2豎井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)豎井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
豎井結(jié)構(gòu)凈空為7.4m×7m,豎井深度為21.537m。
如下圖所示:
豎井平面圖
(2)豎井支護(hù)參數(shù)
部位 參數(shù)
初期支護(hù) 噴射砼厚度(mm) 350
單層鋼筋網(wǎng)
φ6.5 設(shè)置范圍 360度范圍
網(wǎng)格大?。╩m) 150×150
格柵 格柵豎向間距(mm) 500/750/500
主筋規(guī)格(mm) Φ25/Φ28
連接筋間距(mm) 1000(雙層梅花型布置)
支撐體系 橫撐(工20) 布置位置 距短邊2米位置,平行于短邊
間距 每層1道,豎向同格柵間距
斜撐(工20) 布置位置 與橫撐相對(duì)的短邊兩拐角處
間距 每層2處,豎向同格柵間距
角撐(C30鋼筋砼) 布置位置 與斜撐相對(duì)的短邊兩拐角處
間距 每層2處,豎向同格柵間距(每層4處)
二次襯砌(mm) 350
二、主要施工方案
2.1降水施工方案
豎井降水計(jì)劃采用豎井區(qū)域局部成環(huán)井點(diǎn)降水方案,豎井周邊設(shè)降水井,降水井間距6米,距開挖線的距離2米,井徑600mm,管井直徑400mm。
2.2豎井開馬頭門總體方案
豎井開挖至區(qū)間隧道頂部施做加強(qiáng)橫梁,上導(dǎo)坑以下1m位置暫停豎井下挖,對(duì)現(xiàn)有豎井底部架設(shè)臨時(shí)I20橫撐,噴射C20砼臨時(shí)封閉,施做加強(qiáng)環(huán)梁,開設(shè)豎井一側(cè)馬頭門上導(dǎo)坑,并按設(shè)計(jì)完成初期支護(hù)及時(shí)封閉成環(huán),在一側(cè)區(qū)間隧道上導(dǎo)坑進(jìn)尺5m以上時(shí),開挖另一側(cè)馬頭門上導(dǎo)坑,開挖進(jìn)尺5m后,繼續(xù)開挖豎井至豎井底部永久封閉。施工馬頭門下導(dǎo)坑,施做加強(qiáng)環(huán)梁封閉,先開一側(cè)。在此施工同時(shí)掘進(jìn)上導(dǎo)坑,保證上下導(dǎo)坑間距大于5m,再下導(dǎo)坑封閉成環(huán)5m后,再行施工另一側(cè)馬頭門下導(dǎo)坑。
三、施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1. 加強(qiáng)井點(diǎn)降水,確保豎井開馬頭門在無水的條件下施工。
2. 嚴(yán)格按照開馬頭門順序施工,不得隨意改變工序,必須先開一側(cè),待形成土拱效應(yīng)后,再行開另一側(cè)馬頭門。
3. 豎井初支、馬頭門格柵及時(shí)封閉成環(huán),底部不得懸空。
4. 開馬頭門超前加固原設(shè)計(jì)為Φ89大管棚,在豎井有限空間內(nèi),施工極其困難。經(jīng)設(shè)計(jì)院同意,調(diào)整為雙層小導(dǎo)管,施工方便,效果較好。
5. 豎井內(nèi)加強(qiáng)橫撐在開馬頭門過程中影響工人作業(yè),但必須保留且加強(qiáng)保護(hù)。在破除井壁噴混過程中,豎井應(yīng)力開始轉(zhuǎn)換,加強(qiáng)橫撐起到應(yīng)力傳遞作用,確保了馬頭門安全。在豎井馬頭門上下導(dǎo)坑封閉成環(huán),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,可予拆除下導(dǎo)坑加強(qiáng)橫撐,避免影響施工。
6. 確保超前小導(dǎo)管及鎖腳錨管施工質(zhì)量,加強(qiáng)注漿控制。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),在黏土層中,注漿效果并不明顯,注漿只起到增加小導(dǎo)管剛度作用。
7. 開馬頭門時(shí),增加監(jiān)控量測(cè)頻率,特別是豎井周邊收斂,確保施工安全。在開馬頭門過程中,由于施工現(xiàn)場(chǎng)停電,導(dǎo)致未及時(shí)封閉格柵成環(huán),收斂數(shù)據(jù)增大,加強(qiáng)橫撐出現(xiàn)明顯變形。采用增加一道橫撐,及時(shí)封閉的措施才確保豎井收斂穩(wěn)定。
8. 采用環(huán)行開挖留核心土的方法進(jìn)行開挖施工,施做鎖腳錨管,拱腳必須墊實(shí),才能減少拱頂下沉。
9. 門框型加強(qiáng)環(huán)梁可以適當(dāng)優(yōu)化。井壁設(shè)計(jì)為C20噴射混凝土,施工橫抬梁后,鑿除馬頭門范圍混凝土后,周邊為密實(shí)噴混,橫抬梁所受壓力已經(jīng)由周邊噴混傳遞,已經(jīng)起到了門框型加強(qiáng)環(huán)梁的作用,沒有必要鑿除大面積噴混及格柵,可減少相應(yīng)工作量。
10. 馬頭門格柵鋼架必須與豎井井壁格柵等強(qiáng)度連接為整體,封閉成環(huán)后整體受力,鋼筋連接主要采用L型鋼筋焊接。
11. 當(dāng)出現(xiàn)特殊情況時(shí),井下人員及時(shí)撤離,并上報(bào)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。
四、下步計(jì)劃
【關(guān)鍵詞】重力式碼頭;沉降位移;應(yīng)對(duì)措施
一、前言
作為重力式碼頭在實(shí)際應(yīng)用中的重要工作,對(duì)沉降位移進(jìn)行合理應(yīng)對(duì)對(duì)于保障其順利應(yīng)用至關(guān)重要。該項(xiàng)課題的研究,將會(huì)更好地提升重力式碼頭沉降位移的應(yīng)對(duì)水平,從而有效優(yōu)化其在實(shí)際應(yīng)用中的整體效果。
二、概述
重力式碼頭是靠建筑物自重、結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的填料重量和地基強(qiáng)度保持穩(wěn)定性的碼頭,一般自身重量巨大,由拋石基床、墻身、胸墻、墻后回填和碼頭的基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成,為了加重碼頭的重量,墻身還附有加重的方塊、沉箱、圓筒等重物。這種重力式碼頭不僅自身重量要求大,對(duì)碼頭地基的要求也十分嚴(yán)格,因?yàn)榇a頭自身重量和承載的重量都加壓在地基上,脆弱的地基很容易應(yīng)力過多而變形、坍塌。所以,在我國(guó)這種重力式碼頭的地基一般要求為巖石、卵礫石、硬粘土這些不容易變形的材料。
但是由于重力式碼頭的重量非常大,在施工過程中即使對(duì)每一道工序都進(jìn)行嚴(yán)格的控制,地基和拋石基床也會(huì)因?yàn)槭艿骄薮笾亓康膲w重力而發(fā)生沉降的現(xiàn)象。早期,由于我國(guó)施工技術(shù)不夠發(fā)達(dá),起重設(shè)備無法提起過重的材料,設(shè)計(jì)方塊一般體積較小,重量相對(duì)較輕,導(dǎo)致當(dāng)時(shí)建造的重力式碼頭的斷面都是階梯狀。這種斷面存在著非常多的缺陷,比如:方塊較小,層次太多,碼頭整體性不強(qiáng);重心難以確定,地基受力情況無法掌控;截面過多也會(huì)使用更多的混凝土填補(bǔ)縫隙。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,起重設(shè)備的起重?cái)?shù)量慢慢可以滿足這種重力式碼頭的施工需求,所以從50年代開始,我國(guó)基本可以利用各種起重設(shè)備將體積更大、重心更穩(wěn)、形狀更多的中空方塊放入碼頭中,而且斷面的形式也慢慢豐富起來。除此之外,重力碼頭在施工過程中還會(huì)受到其他多因素的影響,導(dǎo)致很多碼頭出現(xiàn)不均勻的沉降和位移,從而使重力碼頭達(dá)不到原設(shè)計(jì)的特殊功能。因此,研究重力式碼頭施工過程中如何控制其沉降和位移問題,對(duì)我國(guó)重力碼頭的發(fā)展又十分重要的意義。
根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國(guó)重力式碼頭的沉降和位移主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,施工過程中的碼頭沉降和位移量超出了原來的預(yù)期水平。第二,墻體的沉降位移水平不同,導(dǎo)致墻體高低不平。第三,由于位移導(dǎo)致重力碼頭向某一側(cè)傾斜。第四,由于各種原因,碼頭建成后地基仍然不斷沉降和偏移,導(dǎo)致碼頭的裂縫或坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)。
三、重力式碼頭沉降的原因和表現(xiàn)
導(dǎo)致重力式碼頭產(chǎn)生沉降和位移的主要原因和表現(xiàn)主要為以下幾點(diǎn):
第一,地基土質(zhì)太軟,受重力壓力過大造成比較大的體積壓縮,或是土質(zhì)比較稀松,再加上施工前沒有進(jìn)行振沖來?yè)v實(shí)土壤。這樣就會(huì)導(dǎo)致墻體更容易下沉或是向陸地方傾斜。
第二,地基開槽時(shí),開挖的地底巖石不夠垂直。這就導(dǎo)致墻體做好后會(huì)向巖石開挖面傾斜或滑動(dòng)。
第三,地基開槽時(shí)挖出的土壤、巖石或其他沉積物沒有達(dá)到碼頭的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就開始施工,這樣可能會(huì)導(dǎo)致一定程度回淤現(xiàn)象。重度的回淤現(xiàn)象和沉積物過厚,或是開槽前沒有合理的清淤,必然會(huì)導(dǎo)致墻體的傾斜。
第四,基槽中拋填的塊石強(qiáng)度、級(jí)配不符合設(shè)計(jì)要求,含泥量過大,導(dǎo)致基床內(nèi)縫隙大小不一,拋石基礎(chǔ)不結(jié)實(shí),沉降不均勻,墻體容易傾斜。
第五,基床夯實(shí)工作沒有按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如果施工中夯擊能不夠或夯實(shí)不均,或是夯實(shí)后沒有對(duì)二次拋填的塊石進(jìn)行補(bǔ)夯處理,那么在基床中仍會(huì)存在較大縫隙,也會(huì)導(dǎo)致后期的墻體會(huì)出現(xiàn)較大的沉降和位移。
第六,墻后回填措施處理不當(dāng),棱體塊石的回填從陸地向海方向推動(dòng)時(shí)過于集中,回淤物對(duì)碼頭墻體施加過大壓力。這會(huì)導(dǎo)致墻體向海面方向移動(dòng),如果碼頭的地基較軟,則會(huì)產(chǎn)生更大的位移。
第七,施工的各項(xiàng)環(huán)節(jié)如果順序錯(cuò)亂,也有可能出現(xiàn)墻移。
第八,施工前對(duì)碼頭設(shè)計(jì)時(shí)的地基下沉預(yù)留不夠合理,施工完成后對(duì)墻體的下沉和位移不能及時(shí)測(cè)量和改造,會(huì)加重碼頭的沉降速度。
總結(jié)以上各種施工不當(dāng)導(dǎo)致的重力式碼頭沉降和位移現(xiàn)象,可以看出碼頭沉降的表現(xiàn)為:碼頭向海面傾斜角度過大、墻體高低不平、墻體開裂等,這些嚴(yán)重沉降、前傾或滑移現(xiàn)象必然會(huì)導(dǎo)致碼頭出現(xiàn)險(xiǎn)情。
四、對(duì)于重力式碼頭沉降的預(yù)防措施
第一,必須重視地基開槽過程的質(zhì)量控制。地基開挖的好壞是將來整個(gè)碼頭是否能夠穩(wěn)定和達(dá)到使用壽命的基礎(chǔ),所以從地基開始挖掘一直到最后,都要對(duì)地基的施工進(jìn)行全方面的監(jiān)控,時(shí)刻檢查挖出來的土質(zhì)類別、土質(zhì)的軟硬、開挖斷面的大小,如果出現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符的,必須及時(shí)向上級(jí)報(bào)告情況,進(jìn)行處理。
第二,重點(diǎn)抓牢基床的夯實(shí)工作?;矑伿猎O(shè)定標(biāo)高后,須進(jìn)行夯實(shí)處理,一般采用夯實(shí)機(jī)械或爆夯進(jìn)行夯實(shí),采用機(jī)械夯實(shí)時(shí)必須注意夯實(shí)機(jī)械的夯擊能必須滿足設(shè)計(jì)要求。若拋石基床厚度大,要注意分層進(jìn)行夯實(shí),保證夯實(shí)次數(shù)和質(zhì)量。要加強(qiáng)對(duì)夯實(shí)過程的監(jiān)控,施工完成后要進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)收,防止出現(xiàn)紕漏。
第三,嚴(yán)格進(jìn)行基床的整平工作,加強(qiáng)整平工作的均勻和質(zhì)量的控制,避免因基床整平不合格導(dǎo)致整個(gè)碼頭、高低不平或傾斜的現(xiàn)象。
第四,對(duì)碼頭的沉降和位移進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)和預(yù)留,不可毫無根據(jù)的揣測(cè)。做預(yù)留預(yù)測(cè)時(shí)要做到全面估測(cè),對(duì)碼頭的每一個(gè)部分都進(jìn)行可能的預(yù)留,防止出現(xiàn)問題時(shí)無法修復(fù)的情況。
第五,對(duì)碼頭的沉降和位移進(jìn)行定期的測(cè)量,發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)上報(bào),及時(shí)制定有效措施防止沉降位移繼續(xù)發(fā)生。
五、幾點(diǎn)思考
沉箱重力式結(jié)構(gòu)碼頭是一種技術(shù)很成熟的結(jié)構(gòu)形式,但該形式的一些碼頭存在沉降、位移較大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的問題,它直接影響碼頭門機(jī)等設(shè)備的使用,一直困擾著很多碼頭的使用單位。目前,重力式碼頭設(shè)計(jì)的泊位等級(jí)越來越高,單個(gè)沉箱等構(gòu)件的質(zhì)量越來越大,因此,碼頭沉降、位移的控制對(duì)地質(zhì)要求也越來越高。復(fù)雜的地質(zhì)條件增加了沉降、位移控制的難度,地基土質(zhì)和基床厚度的突變處都存在沉降、位移不均勻的可能性,而碼頭構(gòu)件安裝的時(shí)間不同和使用期間的荷載不同,使沉降、位移不均勻和突變更加復(fù)雜?!吨亓κ酱a頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》規(guī)定胸墻混凝土澆筑應(yīng)在下部安裝構(gòu)件沉降穩(wěn)定后進(jìn)行,但是現(xiàn)在一些碼頭使用單位出于經(jīng)營(yíng)的需要,要求碼頭盡快建成并投入生產(chǎn),因此,碼頭的上部結(jié)構(gòu)也很難等到沉箱全部真正穩(wěn)定后才澆筑。這些客觀、主觀因素影響著碼頭的沉降、位移。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,加強(qiáng)對(duì)重力式碼頭沉降位移應(yīng)對(duì)措施的研究分析,對(duì)于其良好應(yīng)用效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的實(shí)踐中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其沉降位移的重視程度,并注重具體控制措施的可行性與科學(xué)性。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】水下爆破;爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè);灌注樁式碼頭
0.概述
某碼頭距離岸邊100多m。為滿足大噸位船舶的??考按a頭的正常運(yùn)行,需要進(jìn)行水下疏浚爆破,爆破開挖的巖石方量約為3000m3。該專用碼頭為灌注樁式高層框架結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)抗震烈度為6級(jí)。水下疏浚爆破區(qū)域距離碼頭建筑物及主要設(shè)備(卸料機(jī))較近,開挖邊線最近處離碼頭前沿僅3.0m。施工采用鉆爆法開挖,液壓抓斗水下出渣。通過水上作業(yè)船(駁)及鉆孔平臺(tái)配以導(dǎo)管穿過水層對(duì)巖石進(jìn)行鉆孔,孔徑為90mm。采用抗水性較好的2#巖石乳化炸藥,裝藥結(jié)構(gòu)為不耦合連續(xù)裝藥(藥卷直徑為70mm),單孔藥量為5)10kg。工程具有特殊而敏感的施工環(huán)境,水下爆破誘發(fā)的爆破振動(dòng)和水下沖擊波對(duì)碼頭建筑物及設(shè)備的安全影響問題成為工程重點(diǎn)關(guān)注的難題,因而在爆破施工中實(shí)施了爆破振動(dòng)安全監(jiān)測(cè)。通過爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),達(dá)到了科學(xué)評(píng)定碼頭爆破振動(dòng)安全影響的目的,并在有關(guān)監(jiān)測(cè)成果分析的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了水下疏浚爆破鉆爆參數(shù)的合理調(diào)整和施工工藝的優(yōu)化。
1.爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)方案及控制指標(biāo)
1.1監(jiān)測(cè)物理參量及儀器系統(tǒng)
爆破振動(dòng)對(duì)建筑物的安全是否構(gòu)成影響,與爆破振動(dòng)強(qiáng)度及振動(dòng)頻率密切相關(guān)。反映爆破振動(dòng)強(qiáng)度的物理量分別有質(zhì)點(diǎn)位移(S,mm)、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度(V,cm/s)和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加速度(a,cm/s2)。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度(V)相對(duì)能夠較好地反映建筑物的爆破振動(dòng)特點(diǎn),其傳播也較有規(guī)律,特別是通過國(guó)內(nèi)外工程界多年以來的大量工程實(shí)踐和總結(jié),形成了一系列可供參考的建筑物爆破振動(dòng)速度安全控制標(biāo)準(zhǔn),以及一整套成熟且便于操作和分析的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)方法,為利用質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度進(jìn)行爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制提供了依據(jù)。故而選取質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度作為振動(dòng)監(jiān)測(cè)的物理參量?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)采用的儀器系統(tǒng)由振動(dòng)傳感器、信號(hào)采集與記錄設(shè)備、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3部分組成。振速傳感器有2種型號(hào):CDJ-28P和CDJ-10P型振速傳感器(可測(cè)水平方向的振速),CDJ-28Z和CDJ-10Z型振速傳感器(可測(cè)豎直向振速)。記錄儀器為TOPBOX-508振動(dòng)信號(hào)自記儀。波形顯示處理設(shè)備為裝有爆破振動(dòng)分析軟件(TOPVIEW2000)的計(jì)算機(jī)。
1.2監(jiān)測(cè)方案及測(cè)點(diǎn)布置
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境及爆破施工方案,爆破振動(dòng)安全監(jiān)測(cè)工作主要分為2個(gè)階段:前期結(jié)合生產(chǎn)性爆破試驗(yàn)的爆破振動(dòng)觀測(cè)和施工期爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)。(1)結(jié)合生產(chǎn)性試驗(yàn)進(jìn)行爆破振動(dòng)觀測(cè),了解水下疏浚爆破開挖時(shí)爆破振動(dòng)規(guī)律及碼頭結(jié)構(gòu)響應(yīng)特性,為制定施工方案及參數(shù)提供依據(jù)。并根據(jù)碼頭結(jié)構(gòu)的響應(yīng)特點(diǎn),提出爆破安全振動(dòng)速度控制指標(biāo)。(2)在水下疏浚爆破施工過程中,針對(duì)典型爆源進(jìn)行爆破振動(dòng)的跟蹤監(jiān)測(cè),根據(jù)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果,及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化相應(yīng)開挖部位的爆破方案和參數(shù),并提供碼頭爆破振動(dòng)安全評(píng)定的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。(3)建筑結(jié)構(gòu)的爆破振動(dòng)強(qiáng)度是由結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)特性綜合反映的,相關(guān)規(guī)范提出的控制指標(biāo)一般是指結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度??紤]本碼頭結(jié)構(gòu)的特殊性,無法取得地面(水下)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),故爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要布置于系纜墩、靠船裝卸平臺(tái)及卸料機(jī)等部位。一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)均同時(shí)布置垂直向和水平徑向振動(dòng)傳感器。
1.3振動(dòng)控制指標(biāo)
在國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中并無對(duì)灌注樁式碼頭質(zhì)點(diǎn)安全振動(dòng)速度的明確規(guī)定,也無類似工程參考。
GB67221-2003《爆破安全規(guī)程》規(guī)定:對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋,在振動(dòng)頻率10-50Hz時(shí),安全允許振速為3.5-4.5cm/s;交通部JTJ286-90《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定,重力式碼頭的安全振動(dòng)速度為5-8cm/s;在《工程爆破理論與技術(shù)》中提出建筑物抗震烈度與相應(yīng)地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的關(guān)系為:抗震烈度為6o時(shí),允許地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為3-5cm/s。
參考該碼頭設(shè)計(jì)抗震烈度為6o的標(biāo)準(zhǔn),在綜合考慮以上相關(guān)規(guī)范及有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,擬定本工程灌注樁式碼頭爆破安全振動(dòng)速度[V]=3-5cm/s。在碼頭靠船裝卸平臺(tái)處進(jìn)行監(jiān)測(cè)并以該處監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為安全評(píng)定時(shí),參考爆破振動(dòng)傳播特性和實(shí)測(cè)高程放大效應(yīng),按安全保守取值(放大系數(shù)1.5),確定碼頭平臺(tái)的爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度控制指標(biāo)為[V]=4.5-7.5cm/s。
2.監(jiān)測(cè)成果及分析
2.1監(jiān)測(cè)成果
針對(duì)本水下疏浚爆破開挖工程,共進(jìn)行了9場(chǎng)次的爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)。從監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出,由于對(duì)爆破規(guī)模和最大單響藥量進(jìn)行了嚴(yán)格控制,并采取合理的微差起爆網(wǎng)路,在水下疏浚施工爆破中,碼頭靠船裝卸平臺(tái)處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度基本都控制在允許指標(biāo)內(nèi)。另外,在卸料機(jī)處實(shí)測(cè)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度均小于1.0cm/s。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)說明,本水下疏浚爆破工程未對(duì)碼頭建筑物和主要設(shè)備造成不利的振動(dòng)影響。
2.2關(guān)于單響藥量及微差間隔時(shí)間
在結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)及參考爆破振動(dòng)安全監(jiān)測(cè)成果的基礎(chǔ)上,對(duì)爆破施工提出如下要求:對(duì)各施工區(qū)域的爆破參數(shù)實(shí)行分區(qū)控制,距碼頭前沿6m以外的區(qū)域,單孔單段藥量控制在6-10kg,孔間延期在50ms以上;距碼頭前沿6m以內(nèi)的區(qū)域,單段藥量應(yīng)控制在4.5-6kg以內(nèi),接近裝卸平臺(tái)的開挖輪廓邊緣取小值,孔間延期也應(yīng)確保在50ms以上。
2.3碼頭結(jié)構(gòu)響應(yīng)特點(diǎn)分析
通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,碼頭結(jié)構(gòu)在水下疏浚爆破振動(dòng)激勵(lì)下有如下特點(diǎn):
(1)碼頭高層框架結(jié)構(gòu)對(duì)振動(dòng)具有一定的高程放大效應(yīng)。在系纜墩不同高程處布置的測(cè)點(diǎn)所測(cè)的數(shù)據(jù)可以明顯地反映出這一放大效應(yīng)。在某次監(jiān)測(cè)中,上部測(cè)點(diǎn)垂直方向峰值振動(dòng)速度為5.51cm/s,下部測(cè)點(diǎn)垂直方向峰值振動(dòng)速度為2.79cm/s;另一次監(jiān)測(cè)中,其上部測(cè)點(diǎn)垂直方向峰值振動(dòng)速度為2.68cm/s,下部測(cè)點(diǎn)垂直方向峰值振動(dòng)速度為1.79cm/s,上、下兩測(cè)點(diǎn)的高差為6.7m。實(shí)際的放大系數(shù)對(duì)于科學(xué)評(píng)定爆破振動(dòng)安全和合理優(yōu)化爆破參數(shù)具有參考意義。
(2)框架結(jié)構(gòu)的濾波特性。根據(jù)以往的爆破振動(dòng)研究,單響藥量小且規(guī)模小的爆破所誘發(fā)的振動(dòng)頻譜較寬,且能量主要集中在高頻部分。對(duì)在碼頭結(jié)構(gòu)上監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析,爆破振動(dòng)的主頻集中在20)50Hz,且頻段較窄,而此類框架結(jié)構(gòu)的自振頻率恰好也在20Hz左右,可以推斷此框架結(jié)構(gòu)僅對(duì)頻率在其自振頻率附近的振動(dòng)產(chǎn)生了響應(yīng),而將與其自振頻率相差較大的振動(dòng)濾掉。
3.結(jié)論
通過水下疏浚爆破的振動(dòng)監(jiān)測(cè),有如下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)針對(duì)水下疏浚爆破施工進(jìn)行的爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè),對(duì)爆破施工實(shí)現(xiàn)了有效的安全監(jiān)控。(2)水下爆破工程要取得碼頭結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度往往十分困難。本工程采用碼頭平臺(tái)實(shí)測(cè)值及相關(guān)安全控制指標(biāo)的處理,證明是一種合理且可操作的方法,對(duì)類似工程有參考借鑒作用。(3)多層框架結(jié)構(gòu)的碼頭建筑物存在一定的高程放大效應(yīng)。根據(jù)本工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和爆破振動(dòng)影響的分析,采用了振動(dòng)速度控制標(biāo)準(zhǔn)[V]=4.5-7.5cm/s,對(duì)保證碼頭的爆破振動(dòng)安全和水下疏浚爆破工程的正常施工都是恰當(dāng)?shù)摹?/p>
關(guān)鍵詞:高樁碼頭;施工;技術(shù)
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
高樁碼頭是碼頭建筑物的一種重要結(jié)構(gòu)形式,在各種可以沉樁的地基中應(yīng)用,尤其適應(yīng)軟土地基條件。但是高樁碼頭對(duì)地面的超載作用力及裝卸工藝的變化缺乏適應(yīng)能力,與板樁式碼頭和重力式碼頭相比,耐久性較差,且構(gòu)件容易受到損壞。因此,加強(qiáng)高樁碼頭的施工技術(shù)控制非常重要。
一、高樁碼頭的結(jié)構(gòu)特征
高樁碼頭在我國(guó)港口工程中廣泛應(yīng)用,主要由樁基、上部結(jié)構(gòu)和接岸結(jié)構(gòu)三部分構(gòu)成。①樁基的一般形式為大管樁、鋼管樁、PHC 樁、預(yù)應(yīng)力混凝土方樁、非預(yù)應(yīng)力混凝土方樁、嵌巖樁及灌注樁等。在水工建筑物中,常見有叉樁及直樁的混合布置結(jié)構(gòu),樁基的施工多以柴油打樁錘的沉樁為主,但也有個(gè)別工程采取液壓錘沉樁。有些工程的樁基處理,是在沉樁完畢之后,在樁中實(shí)行嵌巖,或者在樁中進(jìn)行錨桿施工;②上部結(jié)構(gòu)一般分為板式結(jié)構(gòu)、梁板式結(jié)構(gòu)或者墩式結(jié)構(gòu)。根據(jù)預(yù)應(yīng)力情況的不同,分為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu);根據(jù)安裝和澆注工藝的不同,分為預(yù)制安裝結(jié)構(gòu)、疊合結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu);根據(jù)材料的不同,分為普通混凝土結(jié)構(gòu)、高性能混凝土結(jié)構(gòu);③斜坡是接岸結(jié)構(gòu)最常見的形式,主要與高樁碼頭地基的軟弱性相適應(yīng),又可避免由于邊坡過陡而產(chǎn)生樁基損壞和碼頭位移等問題。除此之外,還可采用板樁卸載平臺(tái)、重力式結(jié)構(gòu)等方案。一般情況下,將基礎(chǔ)部分實(shí)行開挖換填,或者采取拋砂墊層方式,以排水板加強(qiáng)軟土應(yīng)力,改善地基的不利條件;在坡面應(yīng)利用人工護(hù)面塊體或者塊石進(jìn)行護(hù)面,上部則采取小型直立式的擋土結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)與碼頭之間的過渡。以當(dāng)前高樁碼頭應(yīng)用的實(shí)際情況來看,在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該充分考慮碼頭與接岸之間的沉降問題,在簡(jiǎn)支板的下方設(shè)置橡膠支座。
高樁碼頭一般使用透空結(jié)構(gòu)形式,具有結(jié)構(gòu)輕的特點(diǎn),適用于軟弱的地基中。高樁碼頭的位移沉降相對(duì)較小,具有造價(jià)成本低、使用效果良好等優(yōu)勢(shì)。尤其在對(duì)使用要求較高的集裝箱碼頭,或者作業(yè)面積小、垂直荷載度小的油氣化工碼頭;或者外海開闊地域的碼頭等。在各方面條件的保障下,通過應(yīng)用高樁碼頭,可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理的工程目標(biāo)。
另外,高樁碼頭的結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱,對(duì)外在荷載力相對(duì)敏感,結(jié)構(gòu)的耐久性比較差,再加上碼頭結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、涉及諸多施工工序,對(duì)施工條件、設(shè)備等都有一定限制,工期時(shí)間較長(zhǎng)。因此,對(duì)高樁碼頭耐久性的質(zhì)量控制與后期維護(hù)等要求較高。針對(duì)施工和使用中經(jīng)常出現(xiàn)的穩(wěn)定性及碼頭回填沉降等問題,如果不能妥當(dāng)處理,也可能造成樁基碼頭的位移或者破壞現(xiàn)象,這些都是在應(yīng)用高樁碼頭時(shí)需注意的問題。
二、高樁碼頭的常見問題分析
1.裂縫問題
裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中經(jīng)常產(chǎn)生的現(xiàn)象,可以說所有的碼頭都涉及到裂縫現(xiàn)象,隨著裂縫的加深、擴(kuò)大,還會(huì)引發(fā)其他結(jié)果。隨著面板的開裂,高樁碼頭整體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力降低,如果面板中砌縫出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,或者無砂漿、砂漿不飽滿、強(qiáng)度較低等問題,則面板無法承受正截面的應(yīng)力,此時(shí)截面積減少,抵抗能力也隨之降低。鋼筋混凝土的裂縫對(duì)高樁碼頭產(chǎn)生的危害程度不確定,如果情況嚴(yán)重,可能對(duì)碼頭的正常使用及其安全產(chǎn)生影響。出現(xiàn)的各種問題,會(huì)沿著接岸結(jié)構(gòu)對(duì)前方碼頭的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響或破壞,降低高樁碼頭承載力,可能出現(xiàn)各種傾斜、沉降、轉(zhuǎn)動(dòng)或位移。
2.鋼筋銹蝕和混凝土碳化
鋼筋銹蝕和混凝土碳化問題在鋼筋混凝土的高樁碼頭中也時(shí)常發(fā)生,較為嚴(yán)重。隨著出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象,可能出現(xiàn)混凝土剝落、裂縫等現(xiàn)象,造成鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力喪失,減少鋼筋截面積,降低承載力,從而對(duì)高樁碼頭的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響,留下安全事故隱患。經(jīng)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,如果碳化的深度接近或者已經(jīng)超過了混凝土保護(hù)層的厚度,那么證明混凝土結(jié)構(gòu)中的大部分鋼筋已經(jīng)銹蝕。如果混凝土的裂縫較多,那么鋼筋銹蝕的程度較嚴(yán)重,需引起重視。
3.剝蝕現(xiàn)象
由于支座的破壞,會(huì)造成支座偏位,進(jìn)而引發(fā)支撐不穩(wěn)、喪失基本功能、壓碎墊塊等問題,剝蝕現(xiàn)象的判斷應(yīng)首先從混凝土外觀開始,觀察混凝土高樁碼頭的表面是否出現(xiàn)了蜂窩麻面、酥松起皮、剝落、漏石等現(xiàn)象,如果發(fā)生剝蝕現(xiàn)象,會(huì)造成高樁碼頭構(gòu)件斷面尺寸的縮小,鋼筋很可能處于干濕交替的環(huán)境中,極易發(fā)生銹蝕。
4.結(jié)構(gòu)的破壞
在鋼筋混凝土高樁碼頭中,由于結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的構(gòu)造不合理,再加上施工技術(shù)水平問題等,局部構(gòu)件的強(qiáng)度不足、承載力較低,或者實(shí)際應(yīng)用中的荷載超過了設(shè)計(jì)值,這些現(xiàn)象都可能引起結(jié)構(gòu)的失衡、老化、變形等問題,對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)的安全性十分不利。
5.地基的不均勻沉降
地基的不均勻沉降對(duì)高樁碼頭影響較大,輕者造成碼頭結(jié)構(gòu)裂縫,重者引起碼頭整體結(jié)構(gòu)或者局部結(jié)構(gòu)的傾斜、倒塌。因此,加強(qiáng)對(duì)地基不均勻沉降問題的重視,及時(shí)分析問題原因并積極解決,對(duì)提高碼頭施工質(zhì)量具有重要意義。
三、高樁碼頭施工技術(shù)的要點(diǎn)
1.灌注樁的施工控制
在灌注樁施工過程中,首先加強(qiáng)對(duì)護(hù)筒沉放的控制,利用前方直角的交會(huì),強(qiáng)化對(duì)樁位的控制,以滿足規(guī)范要求。在沉放過程中,利用垂球檢測(cè)護(hù)筒的垂直度變化狀況,并及時(shí)調(diào)整偏差。在灌注樁的鉆孔過程中,應(yīng)確保鉆機(jī)和護(hù)筒的中心線處于同一條直線中,成孔后需進(jìn)行沉渣厚度和泥漿比重的檢測(cè)試驗(yàn),試驗(yàn)合格后再安裝鋼筋骨架。一般采取導(dǎo)管法完成灌注樁的混凝土澆筑,對(duì)首罐混凝土量實(shí)行精準(zhǔn)測(cè)量,確保連續(xù)澆灌,避免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
2.岸坡穩(wěn)定性的控制
在施工期間,有關(guān)控制岸坡穩(wěn)定性的問題,除了對(duì)挖泥進(jìn)行嚴(yán)格的分層分段控制之外,對(duì)開挖工序的控制也十分重要;合理的打樁施工安排,可有效減少打樁震動(dòng)作用對(duì)岸坡產(chǎn)生的影響,同時(shí)在施工過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)岸坡變化狀況,優(yōu)化調(diào)整施工效率。有關(guān)岸坡穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè),主要做到以下幾點(diǎn)。
(1)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理布置。沿著高樁碼頭岸線的方向,設(shè)置多組的深層測(cè)斜儀,注意測(cè)斜儀的埋入深度不能小于碼頭的前沿設(shè)計(jì);(2)嚴(yán)格執(zhí)行側(cè)向位移標(biāo)準(zhǔn)。側(cè)向位移的速率控制標(biāo)準(zhǔn)為≤4mm/d;(3)如果在監(jiān)測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)異常狀況,應(yīng)及時(shí)分析原因并采取措施。如果位移連續(xù) 3 天>10mm,則應(yīng)分析原因,優(yōu)化施工速率;(4)在沉樁施工過程中,如果出現(xiàn)特殊的氣候條件,應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)測(cè)密度。
四、高樁碼頭施工的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)
有關(guān)高樁碼頭的設(shè)計(jì)與施工,現(xiàn)將幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)如下:
(1)出現(xiàn)不了解地質(zhì)條件,缺乏基本的試樁驗(yàn)證或樁長(zhǎng)偏保守,工程實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)截樁問題,造成大量浪費(fèi)。
(2)由于樁基結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到水平作用力,并受到沉樁能力的限制,因此樁的抗壓力、抗拔力等不足。例如廣東湛江的江老碼頭工程,由于上部結(jié)構(gòu)直接受到土的壓力,而樁基
既受到水沖力也受到錘擊力,在碼頭使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)裂
縫、位移等現(xiàn)象,影響碼頭的耐久性及其正常使用。
(3)如果地基的處理不當(dāng),很可能對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,并損壞樁基結(jié)構(gòu)。最常見的問題就是邊坡位移、上部結(jié)
構(gòu)裂縫,如果情況嚴(yán)重,邊坡可能出現(xiàn)滑動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬啟闊.淺議高樁碼頭樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制[J].科技致富向?qū)В?011(7).
關(guān)鍵詞:港口碼頭工程;施工質(zhì)量;工程監(jiān)理
工程建設(shè)質(zhì)量控制管理的一個(gè)非常重要點(diǎn)就是施工過程中的質(zhì)量控制管理,施工全過程高效質(zhì)量管理是整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)成敗的根本。港口碼頭工程施工過程中,必須要結(jié)合工程的特點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn)、以及施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,采取有針對(duì)性的技術(shù)措施確,從監(jiān)理管理組織機(jī)構(gòu)、管理人員、技術(shù)方法措施、原材料采購(gòu)、施工機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況、施工質(zhì)量通病預(yù)防、以及應(yīng)急補(bǔ)救措施等方面,建立完善的施工質(zhì)量監(jiān)理管理制度,對(duì)港口碼頭工程施工全過程做到精細(xì)化、精益化質(zhì)量控制管理,確保工程高效、優(yōu)質(zhì)、快速的建設(shè)發(fā)展,就具有非常重要的意義[1]。
1 實(shí)行工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)理的重要性
港口碼頭工程通常在水深浪大的海灣或者水位變化較大的江河上進(jìn)行施工建設(shè),水上作業(yè)量非常多、作業(yè)難度非常大、施工質(zhì)量要求非常高、工程建設(shè)周期短,尤其是一些海港工程其在施工建設(shè)過程中還受臺(tái)風(fēng)或其他風(fēng)暴的影響,給工程高效優(yōu)質(zhì)快速施工建設(shè)提出了相當(dāng)大的困難。工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量控制管理,可以通過項(xiàng)目管理的框架優(yōu)化、施工方案優(yōu)選等提高工程施工整體水平,確保工程施工建設(shè)高效、安全穩(wěn)定的施工建設(shè)。港口碼頭工程其建設(shè)投資費(fèi)用較大,需要有強(qiáng)有力的系統(tǒng)組織作為施工質(zhì)量保障基礎(chǔ),按照規(guī)范、科學(xué)的質(zhì)量監(jiān)督管理模式進(jìn)行有序運(yùn)作。有效的建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督管理,可以提高工程投資的經(jīng)濟(jì)效益,使工程造價(jià)始終處于可控、能控、在控等良性循環(huán)中,確保工程具有較高的施工質(zhì)量水平。
2 港口碼頭工程現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量監(jiān)理要點(diǎn)
2.1 科學(xué)合理安排施工
針對(duì)港口碼頭工程的實(shí)際情況,應(yīng)制定切實(shí)可行的施工工序和進(jìn)度安排,以確保工程快速穩(wěn)健的施工建設(shè)。在施工應(yīng),應(yīng)充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)?shù)氐臍夂?、地質(zhì)、水文等條件,為節(jié)點(diǎn)工期安排提供強(qiáng)有力的資料依據(jù);要熟悉港口碼頭工程施工工藝、施工方法、施工工序等關(guān)鍵技術(shù),明確工期進(jìn)度中的關(guān)鍵制約點(diǎn)和可能存在的施工技術(shù)難點(diǎn),有針對(duì)性安排施工和采取有效技術(shù)措施解決施工難題;在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)工期安排時(shí),要引入氣候、潮位等影響,確保節(jié)點(diǎn)工期順利高效施工建設(shè)。如:港口碼頭工程中,大體積混凝土澆筑等施工應(yīng)盡量避開當(dāng)?shù)赜昙具M(jìn)行施工;防波堤工程施工應(yīng)盡量避開風(fēng)暴潮汐多發(fā)期;水上沉箱及卸荷板安裝時(shí),應(yīng)盡量選擇低潮位期進(jìn)行施工,從而確保各節(jié)點(diǎn)工期均能按時(shí)高質(zhì)的施工建設(shè),有效提供工程施工質(zhì)量[2]。
2.2 統(tǒng)籌安排分清主次
由于港口碼頭工程施工涉及范圍較廣、專業(yè)較多、施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督管理點(diǎn)面過、錯(cuò)綜復(fù)雜,工程建設(shè)管理者必須要從整個(gè)工程施工建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督管理大局出發(fā),統(tǒng)籌安排,要以工程建設(shè)就具有較高質(zhì)量來進(jìn)行施工項(xiàng)目和工序安排,切勿允許施工單位以自身“謀利”為主進(jìn)行施工安排。在港口碼頭施工建設(shè)過程中,應(yīng)采取水上來料結(jié)合路上汽運(yùn),水陸同步、潛堤先行的高效施工方案,力爭(zhēng)在風(fēng)暴潮汐多發(fā)期到來前將整個(gè)碼頭工程的全線潛堤施工建設(shè)完成,確保航道航運(yùn)工程的安全正常發(fā)揮。
2.3 提高專業(yè)協(xié)調(diào)力度提高施工效率
港口碼頭工程施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督管理具有點(diǎn)面多、錯(cuò)綜復(fù)雜等特點(diǎn)。作為工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督管理人員,應(yīng)以整個(gè)工程施工質(zhì)量為核心,站在較高高度進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和指揮,尤其對(duì)于施工交叉面、邊界、管線接口等施工內(nèi)容,應(yīng)通過會(huì)議并以完善的會(huì)議紀(jì)要進(jìn)行施工協(xié)調(diào),以提高工程整體施工效率,縮短工程施工工期,提高工程投資效益。
2.4 做好施工日常安全和質(zhì)量監(jiān)督檢查
監(jiān)理完善的施工現(xiàn)場(chǎng)安全和質(zhì)量監(jiān)督檢查和獎(jiǎng)懲機(jī)制,可以有效調(diào)度施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等各方在施工現(xiàn)場(chǎng)日常安全和質(zhì)量監(jiān)督檢查積極性,從而營(yíng)造集比、學(xué)、趕、幫、超等優(yōu)良施工氛圍,確保工程安全高效的施工建設(shè)。
3 港口碼頭工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1 基槽挖泥的質(zhì)量控制
要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行挖泥施工,嚴(yán)格控制開挖寬度和深度,不能超出相關(guān)技術(shù)規(guī)范允許誤差范圍。對(duì)于港口碼頭工程而言,通常其超寬不應(yīng)大于兩米,超深不應(yīng)大于0.3米。這就要求在施工過程中,必須嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求和基坑開挖的實(shí)際情況等,合理選用適合工程特點(diǎn)的挖泥船舶等機(jī)械設(shè)備碼頭基槽開挖控制,基槽開挖未達(dá)到設(shè)計(jì)要求土質(zhì),導(dǎo)致后期使用過程中沉降過大。未清理干凈基槽底部淤泥,降低基床與地基的摩擦力,可能造成碼頭滑移。
3.2 基床拋石的質(zhì)量控制
待基槽挖泥施工完成后,應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行拋石施工。石料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)必須要滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。當(dāng)基床較為厚實(shí)時(shí),應(yīng)采取分層夯實(shí)措施,每一層厚度應(yīng)控制在一米至兩米為宜。雖然在實(shí)際施工圖紙已給出了夯擊能量參考量,但在實(shí)際施工過程中,為了提高工程整體施工質(zhì)量,在進(jìn)行全面夯實(shí)平整過程前必須先進(jìn)行試夯作業(yè),通過試夯以確認(rèn)施工過程中夯擊能量與重復(fù)夯擊遍數(shù)。為了確保夯擊密實(shí)度和均勻度,待整個(gè)基床夯實(shí)施工完成后,應(yīng)要組織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)夯實(shí)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真驗(yàn)收。應(yīng)嚴(yán)格按照《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》JTS 167-2-2009,對(duì)夯實(shí)基床的夯沉量等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收。
3.3 碼頭軌道位移和沉降的質(zhì)量控制
重力式碼頭發(fā)生位移以及沉降的問題,在實(shí)際施工過程中是很難完全難免的,尤其是施工進(jìn)度越快的港口碼頭工程,其后期位移及沉降量將會(huì)越大。軌道梁的施工標(biāo)高應(yīng)考慮在施工過程中的沉降,同時(shí)兼顧適應(yīng)碼頭使用前期軌道梁的沉降,應(yīng)根據(jù)碼頭使用的經(jīng)驗(yàn),在施工管理過程中提出并經(jīng)有關(guān)參建方討論確定軌道梁的施工標(biāo)高,并在施工時(shí)預(yù)留不同的沉降量。后軌軌道梁由于距離碼頭的主體結(jié)構(gòu)位置具有一定距離,因此,在施工過程應(yīng)對(duì)其基礎(chǔ)進(jìn)行完善處理,以滿足軌道承載力和沉降,保工程具有較高施工質(zhì)量水平。
4 結(jié)束語(yǔ)
在港口碼頭工程建設(shè)質(zhì)量管理中,做好施工質(zhì)量監(jiān)督管理就是對(duì)時(shí)間、資金、人力等資源進(jìn)行有效協(xié)調(diào),確保工程在施工進(jìn)度的指導(dǎo)下,按照既定的施工質(zhì)量控制和進(jìn)度管理目標(biāo),將人力、物力、施工信息資源等有機(jī)結(jié)合起來,形成完善的質(zhì)量監(jiān)督管理運(yùn)行機(jī)制,結(jié)合工程現(xiàn)象實(shí)際情況,做出更為合理的施工決策,確保港口碼頭工程高效、優(yōu)質(zhì)、快速的建設(shè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
***臨時(shí)碼頭是****第一標(biāo)段水拋石專用碼頭,考慮工程進(jìn)度,減少陸上推填的壓力結(jié)合實(shí)際情況節(jié)省工程附屬設(shè)施的投資,采用10*6*3鋼筋籠結(jié)構(gòu),主要框架由80*6000*3鍍鋅管及12燥鋼構(gòu)成,中間由20鋼筋進(jìn)行加密,對(duì)槽鋼與槽鋼及槽鋼與鍍鋅管的連接處都進(jìn)行加強(qiáng)焊接。本臨時(shí)碼頭從結(jié)構(gòu)上看是結(jié)合重力式及板樁式兩者所長(zhǎng),一是利用鋼筋籠內(nèi)的石料的自重來達(dá)到自身的穩(wěn)定,二是增加錨定系統(tǒng)來提高其抗傾能力。
***臨時(shí)碼頭地質(zhì)情況據(jù)23日潛水員現(xiàn)場(chǎng)探摸反映,碼頭前沿位置為80cm淤泥,由于原來已推填的堤心石有7-8米高,按坡比1:1,推算在淤泥面上至少也有7-8米的堤心石散落在上,對(duì)鋼筋籠的安裝形成了很大的影響。施工現(xiàn)場(chǎng)沒有水電設(shè)施,所有的材料均在項(xiàng)目部進(jìn)行加工后在現(xiàn)場(chǎng)焊接,再加上交通不便,對(duì)施工進(jìn)度造成一定的影響。
2.鋼筋籠的吊裝及拉桿的安裝
由于鋼筋籠的安裝離目前的堤頭的位置較遠(yuǎn),達(dá)12m左右,一般吊機(jī)無法達(dá)此要求,故使用50噸汽車吊,附汽車吊挖掘機(jī)的、機(jī)械參數(shù)。安裝程序:在現(xiàn)場(chǎng)由50吊利用四點(diǎn)吊(鋼筋籠的前沿面)將鋼筋籠移至右側(cè)的堤邊,注意吊起過程中受力平恒,慢車操作。然后吊機(jī)就位,固定好位置,后邊由挖掘機(jī)幫助穩(wěn)定,以防傾倒。就位后還是利用四點(diǎn)吊將鋼筋籠按設(shè)計(jì)方位吊起,按四十五度進(jìn)行橫移,水上由交通船上的工人協(xié)助就位。安放的原則:考慮水下石頭的影響,為了更好穩(wěn)定盡量避開有石料的地方,盡可能將其向外擺放,使鋼筋籠按自身來達(dá)穩(wěn)定,并且可減少挖掘量?;揪臀缓笥蓾撍畣T到水下觀測(cè)各管就位的情況,是否有入淤泥,并且有無受石頭的影響。實(shí)際情況在靠堤頭左側(cè)有一約七八十kg石頭頂著,但對(duì)整個(gè)鋼筋籠的位置并無影響。
鋼筋籠除了靠其自重及伸入淤泥的鋼管長(zhǎng)度來達(dá)到穩(wěn)定,還有6根12m長(zhǎng)的拉桿錨定來增加穩(wěn)定,拉桿的間距2M。拉桿要保持水平,保證受力均勻,以微上拱為好。
施工中充分考慮到回填石料對(duì)整個(gè)鋼筋籠的影響,施工平臺(tái)由墻后2m起,使用挖掘機(jī)小心進(jìn)行擺放石料,平臺(tái)的標(biāo)高與拉桿的標(biāo)高接近,平成后,并且可以利用此平臺(tái)進(jìn)行籠內(nèi)的石料的拋填,石料使用的是10-100kg規(guī)格石,以保證鋼筋籠的自重。裝拉桿前先向籠內(nèi)拋填一定量石料,以保證鋼筋的穩(wěn)定,之后進(jìn)行安裝拉桿。拋填過程中要注意避開拉桿,從拉桿的間隙中拋填,注意對(duì)稱均勻拋填,減少不均勻沉降。
實(shí)際施工總結(jié):
(1)必須了解到工程的水文條件,結(jié)合施工的實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)籌安排。
(2)在擺放鋼籠的過程中,如在兩側(cè)加2根繩子幫助就位效果更佳。
(3)拉桿的埋設(shè)錨定不夠,可做一道橫梁將錨定臺(tái)連成一個(gè)整體,更能增加錨固的安全系數(shù)。按規(guī)范要求,超過10M要通過緊張器來進(jìn)行拉緊。拉桿的水平度未能很好保證,需要尋找一種更好的施工方法。
3.鋼筋籠內(nèi)石料的回拋
以目前情況來看,每日可以施工的時(shí)間是趁低潮水施工,時(shí)間大約有4-5小時(shí),可保證拋石的一次性出水。采用由內(nèi)至外拋填,施工中注意避開拉桿??紤]到鋼筋籠的不均勻沉降后,各支撐腳可能不穩(wěn)定??捎蓾撍畣T用石料在前沿作墊腳,以保證鋼筋籠的穩(wěn)定。拋填籠內(nèi)的石料的過程中,要注意鋼籠后傾的程度,及時(shí)地對(duì)墻后的棱體進(jìn)行拋填,以防后傾過大。
實(shí)際施工總結(jié):
(1)在拋填的過程要特別注意拉桿的位置,避免下料損壞鋼籠的結(jié)構(gòu),造成不必要的損失。
(2)石料的規(guī)格在10~100KG間,保證密度及自重。
(3)在拋石進(jìn)行到接近鋼籠頂部時(shí),約+2.0M標(biāo)高(平均值),鋼籠出現(xiàn)了不均勻沉降,假設(shè)鋼籠左前邊角點(diǎn)沒有出現(xiàn)沉降,其他各邊角點(diǎn)與之比較的數(shù)值分別為:右前-0.4M,右后-1.0M,左后-0.6M。由此分析,鋼籠有部分已陷入淤泥中,并且有可能是由于泥下的石頭使之出現(xiàn)上述現(xiàn)象。如有進(jìn)行挖泥并做巖石基床,可以消除上面的情況。
4.加強(qiáng)錨固系統(tǒng)
由于鋼筋籠的整體剛度較差,考慮在前沿加一排工字鋼及兩排圍柃作一排拉桿(10M),來增加其穩(wěn)定性及剛度。使用20工字鋼及12槽鋼加工而成。在項(xiàng)目部加工完成后,由平板車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。一排圍柃在施工水位,第二排圍柃在最上,工字鋼前頭30cm削尖,方便沉樁。工字鋼長(zhǎng)7M,共有6根,通過挖掘機(jī)進(jìn)行起吊及沉樁,工字鋼的安放位置與鋼籠鋼管的位置大致相同,如遇上該位置下沉深度不足,可就近進(jìn)行調(diào)整,以保證入泥有2M的長(zhǎng)度。工字鋼樁就位后,在其前沿進(jìn)行鋼圍柃的制作。每排鋼圍柃都是由2根槽鋼在沉樁上焊接成工字形,以保證受力的穩(wěn)固。設(shè)拉桿的圍柃在工字形中間留拉桿的直徑的空間。
實(shí)際施工總結(jié):
(1)鋼圍柃的施工要注意上下圍柃間的關(guān)系,先在低水位的時(shí)候進(jìn)行下排圍柃的施工,后再上面圍柃的施工。上排圍柃是拉桿安放的位置。下排圍柃越低越能發(fā)揮圍柃的加固作用。
5.卸荷板
由于出現(xiàn)不均勻的沉降后,為碼頭結(jié)構(gòu)的使用安全,考慮增加了卸荷板,減少上部荷載(上方土壓力)對(duì)鋼籠的影響,提高鋼籠的整體剛度。卸荷板的尺寸為10*4*0.5M,為兩層構(gòu)造配筋,用12羅紋鋼網(wǎng)格為0.4*0.4m,鋼筋保護(hù)層為5㎝。后懸出鋼籠出1M。
適當(dāng)安排施工工序,木模的加工及安裝,趕潮作業(yè)。
特別注意:墻后回填料的推填要注意控制推填的速度及高度,該碼頭由于部分工人在施工主管不在場(chǎng)的情況回填過快,導(dǎo)致碼頭出現(xiàn)了第二次沉降(約1M),并伴有位移(約0.6M)
6.圍地梁及溜槽預(yù)埋件
針對(duì)上述情況,為保證碼頭的穩(wěn)定又添加了地梁結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)尺寸為前`后地梁為0.7*1*6M,兩側(cè)地梁為1*1*13M,將上部荷載引向后方,避免直接作用在碼頭前方,減少滑移的可能性。
趕工期及受潮水影響,施工方法的選擇上受到很大限制。
在此,我們采取了在現(xiàn)場(chǎng)綁扎好鋼筋籠后在潮水退至可以作業(yè)時(shí)候(大約是+1.4米,沉降后卸荷板的標(biāo)高是+0.8米)就開始進(jìn)行鋼筋籠的拼裝,(如不受潮水影響在卸荷板上直接綁扎成型是最佳方法,因由人力搬鋼筋籠進(jìn)行很費(fèi)事,且效果不好。)模板采用木模板,在附近加工成片后,等鋼筋拼裝完成后,馬上進(jìn)行安裝,由于只有厚度小,加固容易。砼的澆注直接由挖掘機(jī)從后方施工平臺(tái)上傾倒,先澆注后地梁,第一車砼坍落度較小,使后地梁在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到初凝,對(duì)其進(jìn)行覆蓋,不拆除其模板,回填兩側(cè)地梁間的空隙,方便挖掘機(jī)澆注兩側(cè)及前地梁。溜槽的后錨纜預(yù)埋在后地梁上。后錨鋼絲繩采用30,并用32.5L繩夾加固。溜槽的立柱直接從前地梁澆兩根1*1*3M的鋼筋砼柱,此兩根柱高度比較高,且采用木模制安,澆注的側(cè)壓力大,必須重視加固。澆注過程要控制振搗,以免爆模。
7.碼頭漿砌塊石胸墻及立柱間橫梁的澆注。
碼頭胸墻從+1.5m澆注至+4.5m,高度有3M。施工圖紙要求砂漿標(biāo)號(hào)為M15,如使用水泥標(biāo)號(hào)為325,按經(jīng)驗(yàn)其沙漿體積配合比為1:3,砂漿配合比(1方沙約用5包水泥合250公斤)。砂漿的主要技術(shù)性質(zhì):新拌砂漿的和易性(用沉入度來表示,良好的和易性使砂漿不容易產(chǎn)生分層、泌水現(xiàn)象,可以很好粘結(jié)成整體)、硬化后砂漿的強(qiáng)度及耐久性。一般來說,砌磚砂漿的流動(dòng)性約為7~10cm,砌石砂漿的流動(dòng)性約為5~7cm.砌石工程中最重要的是石材的選材,包括石材的規(guī)格、質(zhì)地。
8.面層結(jié)構(gòu)
由于碼頭的標(biāo)高不夠,不能滿足大船的要求。增加面層結(jié)構(gòu)提高碼頭前沿標(biāo)高。從結(jié)構(gòu)上也是采用地梁結(jié)構(gòu),先澆好地梁后,再在其上漿砌塊石,回填石渣。澆注順序必須特別注意:由于碼頭的前沿寬度只有10米,施工中要先綁扎前沿的橫地梁及一邊的地梁鋼筋,并立好木模板,由于圖紙與實(shí)際情況有出入,將碼頭前沿的漿砌塊石(只有1M高)改為全部混凝土,方便施工。后才澆注另一邊地梁。在兩邊的地梁上漿砌塊石,其施工要求與前面加固的地梁相同。墻后回填石渣,在石渣面層覆蓋一層開山土,以方便汽車行走。
9.溜槽的制作及安裝
關(guān)鍵詞:碼頭拆除繩鋸水下切割
1工程概況
隨著長(zhǎng)江流域經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展和世界航運(yùn)市場(chǎng)的變化,船舶大型化已成為航運(yùn)界的發(fā)展趨勢(shì), 載重噸位不斷提高。本工程分別于13#14#泊位的四個(gè)區(qū)域的原有結(jié)構(gòu)(樁、面板、梁等)進(jìn)行拆除,其中于泥面標(biāo)高上0~1米處截除600*600鋼筋砼水泥方樁21根;并在原位新建4個(gè)高樁墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的系靠墩 改造后13#泊位升級(jí)為3萬(wàn)噸級(jí)、14#泊位升級(jí)為4萬(wàn)噸級(jí)。
在碼頭改造施工中,鋼筋砼方樁水下拆除工序是拆除工程的重要一環(huán),傳統(tǒng)上一直采用潛水員水下風(fēng)鎬鑿除砼和潛水員用水下電割條切斷方樁主筋相結(jié)合的傳統(tǒng)工藝,該方法水下操作時(shí)受長(zhǎng)江潮流影響大、能見度低下、風(fēng)鎬鑿除緩慢、同時(shí)設(shè)備繁重、勞動(dòng)強(qiáng)度高、水下電焊條割斷鋼筋施工速度慢、作業(yè)環(huán)境差、安全隱患大等缺點(diǎn)明顯 。 鋼筋砼繩鋸靜力切割工藝與傳統(tǒng)鋼筋砼鑿除工藝相比,該工藝的優(yōu)勢(shì)突出,具有安全、高效、環(huán)保的特點(diǎn)。工程受前期審批等原因開工較晚,加上碼頭停產(chǎn)改造,所以工程工期異常緊張,為加快工程進(jìn)度,最大限度縮短碼頭樁基拆除時(shí)間、減少對(duì)后續(xù)工序造成的影響,壓縮工期,方樁截除采用了繩鋸切割工藝,取得了較好的效果。
2 設(shè)備比選
目前施工中常用靜力切割拆除設(shè)備主要有金剛石繩鋸機(jī)、金剛石圓盤鋸、金剛石薄壁鉆(水鉆)等幾種。
2.1金剛石繩鋸機(jī)
(1)工作原理及性能:繩鋸靜力切割是金剛石繩索在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下繞被切割物高速行進(jìn)研磨從而完成切割工作。 (2)技術(shù)參數(shù):金剛石繩鋸在切割過程中繩索以25m/s高速行進(jìn)切割;金剛石繩索質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)滿足切割過程中最大張拉強(qiáng)度。
2.2金剛石圓盤鋸
金剛石圓盤鋸工作原理是利用鑲有工業(yè)鉆石的盤鋸高速切割含有鋼筋的混凝土,切割位置精確、速度快,可遙控進(jìn)行施工;鋸頭工作面大,可根據(jù)墻體厚度任意調(diào)整鋸片的大小,目前一些先進(jìn)的切割設(shè)備切割深度可超過1m;其鋸頭下有軌道裝置,軌道隨意固定,軌道單獨(dú)架設(shè),任意拉長(zhǎng)。
2.3金剛石薄壁鉆(水鉆):
金剛石薄壁鉆(水鉆),屬專業(yè)鉆孔設(shè)備,鉆孔直徑范圍40-150mm,鉆孔深度可以達(dá)到20多延米。廣泛用于開展各種打孔設(shè)施的施工,也可以對(duì)鋼筋砼進(jìn)行排孔切割,排孔切割時(shí)常用的鉆頭規(guī)格為Φ100。
碼頭樁基拆除屬于水下鋼筋砼靜力切割,考慮施工條件的特殊性以及鋼筋砼方樁的結(jié)構(gòu)構(gòu)造,我們選擇了繩鋸靜力切割配套設(shè)備,在起重機(jī)的配合下對(duì)樁基實(shí)施水下靜力切割截除。具體采用的設(shè)備:1臺(tái)40噸汽車吊,1臺(tái)繩鋸切割機(jī)及配套金剛石繩鋸,自制導(dǎo)向架裝置。
切割機(jī)參數(shù):
型號(hào):DWSH-22A-6P,驅(qū)動(dòng)輪直徑:550mm,主電機(jī):30KW,繩鋸線速度:0-40m/s
導(dǎo)軌長(zhǎng)度:6米 ,總機(jī)重量:220Kg。
3 施工方法
3.1工藝流程
前期準(zhǔn)備¬工作――導(dǎo)向架系統(tǒng)制作¬――繩鋸切割機(jī)就位――碼頭面安裝轉(zhuǎn)向滑輪――吊機(jī)下放導(dǎo)向架―― 樁頭和導(dǎo)向架生扣――金剛石繩鋸切割――割斷后吊至碼頭面――重復(fù)下一根樁 ――破碎樁體――清理現(xiàn)場(chǎng)
3.2導(dǎo)向架制作
測(cè)碼頭待拆除區(qū)域的泥面標(biāo)高,然后計(jì)算泥面至方樁樁頂?shù)木嚯x。通過實(shí)測(cè),平均距離為7米。根據(jù)這一實(shí)測(cè)結(jié)果,制作繩鋸切割導(dǎo)向架,架高為7米。導(dǎo)向架制作時(shí),根據(jù)方樁直徑600*600的尺寸,用角鋼設(shè)置上下2道卡口,卡口寬度650mm,用于固定導(dǎo)向架和樁。導(dǎo)向架高度7米,基本與樁頂平。導(dǎo)向架剛度要求一般,主骨架采用50*50*6角鋼制作成型即可。
設(shè)置頂部和底部滑輪裝置,其中頂部1對(duì)滑輪與碼頭面上的1對(duì)滑輪組合成一個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),主要功能是把繩據(jù)從碼頭面水平方向狀態(tài)斜向轉(zhuǎn)換到導(dǎo)向架;再由頂部轉(zhuǎn)向至導(dǎo)向架的底部滑輪系統(tǒng);最后由底部2對(duì)滑輪系統(tǒng)完成繩索的豎直轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)向架和碼頭面滑輪的作用下, 完成繩索從碼頭面水平運(yùn)動(dòng)至水下切割水平運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換,最終由切割機(jī)主滑輪的驅(qū)動(dòng)下,繩索形成一個(gè)閉合回路,從而實(shí)現(xiàn)有效的水下樁體切割運(yùn)動(dòng)。
3.3主要施工方法
3.3.1切割機(jī)就位
切割機(jī)就位時(shí),根據(jù)所需截除樁位的位置,也采用40噸的汽車吊將機(jī)體放在碼頭面的對(duì)應(yīng)樁體的位置。
3.3.2碼頭面安裝轉(zhuǎn)向滑輪
于碼頭面臨近水域約10cm處,植入4個(gè)6*80型膨脹螺栓固定單個(gè)滑輪支座,完成安裝轉(zhuǎn)向滑輪。安裝時(shí),注意兩個(gè)滑輪的高度一致,并保持良好的垂直度。
3.3.3 下放安裝導(dǎo)向架、樁頭和導(dǎo)向架生扣
吊機(jī)吊起導(dǎo)向架,在人工的配合下緩慢移動(dòng)至待截除樁頂;穿好繩索后,將樁體套住;然后貼著待截除的樁體下放導(dǎo)向架沉入至泥面;用鋼絲繩生扣綁住導(dǎo)向架和樁體,最后吊機(jī)吊鉤上提至繃緊為止。
3.3.4金剛石繩鋸切割
3.3.4.1操作要點(diǎn)及措施
(1)確保導(dǎo)軌安放平整,連接牢固,用水平儀檢查導(dǎo)軌,傾斜不可過大。
(2)操作臺(tái)安放在遠(yuǎn)離切割面,且切割面內(nèi)嚴(yán)禁人員來回走動(dòng),以防短繩。
(3)繩鋸機(jī)安裝好后,調(diào)整主飛輪位置與被鋸切面處于同一平面內(nèi)。
(4)調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)向輪張開角度,調(diào)節(jié)出珠繩在主飛輪的接觸長(zhǎng)度。
(5)水平面鋸切時(shí),在導(dǎo)軌前放置兩個(gè)水平導(dǎo)向輪,以保證切割面平直。
(6)啟動(dòng)行走電機(jī),調(diào)整竄珠松緊度,以兩人輕輕拉動(dòng)為宜。
(7)開始切割時(shí),手動(dòng)控制機(jī)臺(tái),待尖角部分磨圓后再改為自動(dòng)控制,且速度不宜過快,以保護(hù)竄珠繩。
3.3.4.2繩鋸切割
進(jìn)給速度控制:進(jìn)給速度是后退鋸機(jī)來實(shí)現(xiàn)的,我們是通過觀察碼頭面上的繩索水平度進(jìn)行操作的,一直讓繩索處于保持有少量的下垂度(約1至2cm)。
繩索線速度控制:開始鋸切階段,進(jìn)給速度為正常進(jìn)給速度的3/4,當(dāng)鋸縫深達(dá)100mm 以上,鋸切曲線比較圓滑時(shí),即可增加進(jìn)給速度達(dá)到正常值。鋸切結(jié)束階段速度應(yīng)降低。操作時(shí)密切監(jiān)視控制儀表。使壓力值處于鋸切的最佳狀態(tài)。通過初始幾根樁試切割的對(duì)比分析,確定初期切割速度控制在18 m/s, 穩(wěn)定后加速至25 m/s,接近截?cái)鄷r(shí)減速至18 m/s。從開始啟動(dòng)鋸機(jī)至完成切割,1根樁平均切割時(shí)間約50分鐘。
3.4 切斷樁后起吊
起重機(jī)選擇必須考慮足夠的安全系數(shù),切斷后的樁體和導(dǎo)向架總重量約8噸,本工程采用40t輪胎式汽車起重機(jī)滿足安全使用要求。割斷后,慢慢起吊樁體和導(dǎo)向架至碼頭面,這樣完成1根樁的截除工作,重復(fù)下一根。
4 應(yīng)用效果分析
4.1切割質(zhì)量
能按照設(shè)計(jì)確定的切割位置,較為精準(zhǔn)的完成截除任務(wù),切割后的斷面平整清晰。
4.2切割進(jìn)度
單根樁,從前期準(zhǔn)備到切割再到起吊至完成約需要3個(gè)小時(shí)。加上繩索定期檢查等因素,平均1天可以完成截除3根樁。21根樁,總共花了7天時(shí)間。提前為下步沉鋼管樁工序施工創(chuàng)造了條件。
4.3切割安全
采用水下切割后,無需潛水員水下作業(yè),變水下施工為水上施工,提高了施工安全系數(shù),本工程拆除零事故。
5總結(jié)
關(guān)鍵詞:胸墻;混凝土;裂縫;防治
中圖分類號(hào):TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
海港工程碼頭胸墻面層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝成熟,但其外觀質(zhì)量受多方面影響。裂縫是對(duì)胸墻面層混凝土結(jié)構(gòu)危害最大因素,因此裂縫的防治是其質(zhì)量控制的最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
1. 裂縫的外在特征
1)橫向裂縫。垂直于碼頭前沿線方向的橫向裂縫,多發(fā)生在胸墻段的 1/2 部位或 1/3 部位。有時(shí)出現(xiàn) 1 道,有時(shí)出現(xiàn) 2~3 道,這也是存在最多、最普遍的裂縫。
2)水平向裂縫。平行于碼頭前沿線的縱向裂縫,此裂縫存在較少。
3)斜向裂縫。多發(fā)生在胸墻頂部系船塊體周圍、管溝、軌道槽四角處。
4)表面干裂和龜裂。在胸墻頂面出現(xiàn)的形狀不規(guī)則、寬度不大、深度較淺的網(wǎng)狀裂縫或龜紋狀裂紋。
2. 對(duì)產(chǎn)生裂縫成因的分析
對(duì)于出現(xiàn)的上述裂縫,從混凝土配合比、混凝土振搗、頂層壓面、養(yǎng)護(hù)、 現(xiàn)場(chǎng)施工條件等多方面因素加以分析,找出上述裂縫的產(chǎn)生原因。
2.1 垂直于碼頭前沿線方向的橫向裂縫
該裂縫多集中于胸墻中心即靠近系船柱處,其開裂的主要原因是:
新混凝土澆注后,由于分段長(zhǎng)度過大,同時(shí),胸墻上設(shè)有系船塊體和各類工藝管溝,斷面比較復(fù)雜,在新、老混凝土接茬處,新混凝土受到老混凝土的約束,引起拉伸應(yīng)力過大。約束產(chǎn)生的應(yīng)力,在胸墻的 L/2 處為最大,同時(shí)又因?yàn)樵谠撐恢糜邢荡菇孛婷娣e減小,產(chǎn)生應(yīng)力集中,所以絕大多數(shù)縱向裂縫產(chǎn)生于 L/2 附近處。
2.2 平行于碼頭前沿線的縱向裂縫
混凝土硬化初期尚處于一定的塑性狀態(tài)時(shí),混凝土骨料在自身重力作用下將會(huì)發(fā)生下沉。振搗不密實(shí)的混凝土在硬化的初期將產(chǎn)生一定沉縮。當(dāng)這種沉降受到模板或鋼筋的約束時(shí),將導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生塑性變形裂縫。這種裂縫一般沿鋼筋走向呈斷續(xù)狀分布。
2.3 斜向裂縫
胸墻上設(shè)有系船柱和各種工藝管溝,這些系船柱和管溝四角處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致在系船柱塊體周圍和管溝四角處出現(xiàn)斜向裂縫。
2.4 表面干裂和龜裂產(chǎn)生的不規(guī)則裂縫
1)胸墻頂面混凝土干縮和龜裂產(chǎn)生的裂縫與混凝土的技術(shù)條件有很大關(guān)系,如單方水泥用量較多、水灰比大、未摻用外加劑和摻合料以及泌水情況嚴(yán)重的混凝土,表面容易產(chǎn)生干縮裂縫。
2)混凝土養(yǎng)護(hù)不到位。澆注完畢后表面不及時(shí)覆蓋,混凝土表面水分蒸發(fā)速度過快,特別是在炎熱或大風(fēng)天氣,表面過早失水造成急劇收縮產(chǎn)生各種裂縫。
3)抹面時(shí)間控制不好,過早達(dá)不到壓面目的,過晚難于進(jìn)行壓面,無法保證密實(shí)。特別是壓面的遍數(shù)直接關(guān)系到面層的外觀和表面收縮裂縫的消除;表面浮漿處理不徹底。
2.5 從大體積混凝土澆筑角度來看,混凝土溫度應(yīng)力、約束應(yīng)力是裂縫產(chǎn)生的內(nèi)在原因
1)混凝土硬化期間釋放大量水化熱,使混凝土內(nèi)部的溫度不斷上升,混凝土內(nèi)外溫度不一將在混凝土表面引起拉應(yīng)力。同時(shí),在混凝土的降溫過程中,內(nèi)外降溫的速度不一致,又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。
2)在預(yù)制沉箱上部澆筑重力式碼頭胸墻,沉箱對(duì)其有約束。分層施工時(shí),其下層混凝土對(duì)上層混凝土產(chǎn)生約束。特別是兩層混凝土澆筑間隔時(shí)間較長(zhǎng),下層對(duì)上層新澆筑混凝土的約束增大,新澆筑混凝土結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界約束,不能自由變形時(shí),造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
3)據(jù)有關(guān)資料介紹,當(dāng)老混凝土層面上的新澆混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度大于 10 m 時(shí),新澆混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的機(jī)率較大。
3. 裂縫工程的危害
胸墻是重力式碼頭的上部結(jié)構(gòu),屬大體積混凝土構(gòu)件。其作用是將墻身預(yù)制構(gòu)件連成一整體,承受波浪力、船舶系泊力等。胸墻混凝土裂縫的工程危害表現(xiàn)在:
3.1 影響碼頭結(jié)構(gòu)的整體耐久性
碼頭胸墻處于水位變化區(qū),干濕交替,受海水、大氣侵蝕。在有配筋的胸墻上,裂縫處的保護(hù)層厚度減小,氯離子到達(dá)鋼筋表面的時(shí)間縮短,使鋼筋過早產(chǎn)生銹蝕。而胸墻一旦出現(xiàn)貫通性裂縫后,海水或潮濕的空氣直接與鋼筋接觸。鋼筋的銹蝕膨脹會(huì)加速裂縫的發(fā)展,使鋼筋保護(hù)層遭到破壞,降低胸墻結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性,嚴(yán)重的會(huì)影響碼頭系泊能力。在我國(guó)北方的碼頭,碼頭胸墻還要承受冰凌的撞擊和摩擦,嚴(yán)重的裂縫會(huì)降低混凝土的抗凍融和抗摩擦能力。
3.2 影響碼頭的觀感質(zhì)量
胸墻上布設(shè)有電纜溝、軌道槽、系船柱、防風(fēng)錨、頂升等附屬設(shè)施,其表面裂縫的多少和裂縫的開展情況,對(duì)碼頭的使用功能產(chǎn)生一定的影響,也一定程度影響了碼頭的觀感質(zhì)量。
4. 工程實(shí)例
以北方某碼頭工程為例,使用部位為現(xiàn)澆胸墻面層,設(shè)計(jì)要求C30F300,要求坍落度 80mm~100mm。綜合以上胸墻混凝土裂縫的成因分析,以合理的施工設(shè)計(jì)為前提,從材料、配合比設(shè)計(jì)及施工過程控制的方面采取措施防止或減少胸墻裂縫的出現(xiàn)。
4.1 材料
提高混凝土的質(zhì)量,合理選用各種原材料,外加劑等。嚴(yán)格按照《水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》(JTS202-2-2011)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求施工,提高混凝土的質(zhì)量。為降低混凝土在強(qiáng)度增長(zhǎng)過程中所釋放的熱量,降低混凝土內(nèi)外溫差,避免或減輕大體積混凝土的溫度裂縫,施工中所選用的原材料及控制措施為:
1)水泥盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥,優(yōu)先采用硅酸鹽水泥。
2)摻合料采用粉煤灰、礦渣粉等。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,每100kg純硅酸鹽水泥可使混凝土內(nèi)部溫度升高8℃~12℃,合理?yè)郊訐胶狭喜粌H可以降低單方混凝土的水泥用量、改善混凝土和易性、減少水化熱,而且可以降低成本,減小混凝土干縮性和抗裂性,提高后期強(qiáng)度。
3)采用連續(xù)級(jí)配的粗骨料和級(jí)配良好的中粗砂以及合理配置砂率。
3)單位立方混凝土用水量是個(gè)重要因素,用水量愈多混凝土收縮的趨勢(shì)越大。施工中根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)減少單位體積用水量。
4)外加劑采用高效減水劑、緩凝劑、引氣劑,以降低混凝土拌合用水量,減慢水泥水化放熱速率,降低產(chǎn)生水化熱的內(nèi)因,并提高混凝土耐久性。
5)原材料應(yīng)放置在陰涼處或設(shè)置遮陽(yáng)棚,降低原材料的溫度??刂茲仓囟?,使混凝土入模溫度控制在6℃左右。
4.2 配合比設(shè)計(jì)
混凝土所用原材料性能(表1)和混凝土配合比(表2)如下:
表1混凝土所用原材料性能
表2混凝土配合比及試驗(yàn)結(jié)果
4.3施工過程控制(如圖)
1)將胸墻頂面鋼筋降低,胸墻結(jié)構(gòu)與面層結(jié)構(gòu)作為兩項(xiàng)獨(dú)立結(jié)構(gòu)分別配筋,使面層結(jié)構(gòu)實(shí)際形成上下層配筋的鋼筋混凝土板。
2)澆注前應(yīng)用水浸濕底板和模板,甚至浸濕鋼筋,但不允許有明水存在。
3)胸墻混凝土澆筑至頂面時(shí),振搗充分,避免過振。并進(jìn)行二次振搗,既可預(yù)防和消除混凝土塑形裂縫,還可改善混凝土和鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度。在初凝前完成抹平工作,終凝前完成壓光工作。用木抹子反復(fù)搓平壓實(shí),使頂面為平整的麻面,而不再鑿毛,以減小外部約束對(duì)面層裂縫的影響。
3)面層砼配合比在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度、耐久性和規(guī)范要求的最小水泥用量前提下,減少水泥用量,合理調(diào)整砂率,優(yōu)化配合比設(shè)計(jì);現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格控制砼入模塌落度在4cm~6cm范圍內(nèi)。
4)養(yǎng)護(hù)采用在砼表面蓋塑料薄膜,外層再覆蓋土工布的形式,每天灑水保濕養(yǎng)護(hù),并保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。
5)面層每2m設(shè)一道砼切縫,同時(shí)面層鋼筋也在切縫處斷開,并在砼達(dá)到切縫強(qiáng)度后及時(shí)切縫,以減少砼面層開裂。
5. 總結(jié)
從檢測(cè)結(jié)果可以看出,在成熟的施工設(shè)計(jì)前提下,通過合理使用材料,合理的配合比設(shè)計(jì),及規(guī)范施工,可以把碼頭胸墻面層混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫有效控制或消除。
參考文獻(xiàn):
[1] GB 50367—2006,混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
1.碼頭設(shè)計(jì)中橋梁技術(shù)的應(yīng)用
在橋梁設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)該實(shí)地勘察工程的具體情況,對(duì)碼頭工程施工的環(huán)境進(jìn)行了解和掌握,并與碼頭工程施工實(shí)際情況相結(jié)合,對(duì)工程中的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行備注。同時(shí),設(shè)計(jì)過程中還要對(duì)國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的遵守,對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤],保證與實(shí)際情況相結(jié)合的情況下,對(duì)新技術(shù)和新材料進(jìn)行因地制宜的使用,使成本得到降低,達(dá)到節(jié)省建設(shè)資金的目的。在初步完成橋梁施工方案之后,還應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)方案中橋梁的美觀性和質(zhì)量進(jìn)行進(jìn)一步的分析,使橋梁道路的加固型和美觀性得到保證。在橋梁設(shè)計(jì)施工過程中,應(yīng)該做到嚴(yán)把工程材料質(zhì)量關(guān),保證各環(huán)節(jié)中的使用材料能夠與相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相符合。在分析設(shè)計(jì)施工方案時(shí),應(yīng)該與工程實(shí)際要求相結(jié)合,并根據(jù)施工實(shí)際情況,分析地基穩(wěn)固性,尤其是要注意在低級(jí)不均勻沉降地區(qū),處理這種地基時(shí)一定要有非常明確的措施。
橋梁設(shè)計(jì)的路線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中應(yīng)該注意遵循沒管等原則,建設(shè)主橋時(shí)建設(shè)方式的選擇應(yīng)該對(duì)施工地段的地形特點(diǎn)等因素進(jìn)行綜合考慮,通過相應(yīng)措施,使用直線相接的方式。對(duì)于橋梁耐久性來說,結(jié)構(gòu)的延展性、構(gòu)件截面等都是重要的影響因素,所以在設(shè)計(jì)過程中一定要注意這些方面的管理與控制,與此同時(shí),還要采取相應(yīng)的防腐蝕措施,例如化學(xué)防腐等等,對(duì)腐蝕問題要進(jìn)行有效的控制,使橋梁的安全性得到實(shí)現(xiàn),因?yàn)槭艿綐蛄簶蚨赵O(shè)計(jì)中大部分荷載的影響,在此基礎(chǔ)上還會(huì)受到船舶擠壓力以及水流力等因素的影響,朱橋墩設(shè)計(jì)中一定要將它承受的荷載進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)。
碼頭設(shè)計(jì)中橋梁設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的部分,而在橋梁施工過程中,混凝土澆筑與混凝土振搗環(huán)節(jié)具有密切的聯(lián)系,所以在進(jìn)行澆筑的過程中,一定要做到不過振、不漏振,使混凝土密實(shí)均勻得到保證。水工混凝土在港口設(shè)計(jì)中主要使用密度為2400kg/m3的水泥混凝土,經(jīng)常在水下和水上使用混凝土,混凝土的用途不同,所以技術(shù)要求也不同,混凝土都具有比較好的抗?jié)B性能,同時(shí)還具有抗沖刷、耐磨等特點(diǎn)。高速水流在運(yùn)動(dòng)中會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生摩擦,對(duì)表面產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊,表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損痕跡。進(jìn)而出現(xiàn)不同程度的水流擾動(dòng),最終形成空蝕現(xiàn)象。相對(duì)來說,漂移物質(zhì)會(huì)造成一定的沖擊,很容易會(huì)出現(xiàn)相對(duì)較高的反彈應(yīng)力,這種反彈應(yīng)力一旦比混凝土內(nèi)聚力高,混凝土就會(huì)損壞,所以在實(shí)際施工過程中,應(yīng)該對(duì)抗沖耐磨材料進(jìn)行選擇,例如高強(qiáng)混凝土等材料,通過這些材料的使用使磨損現(xiàn)象得到避免。分段現(xiàn)澆施工在進(jìn)行混凝土灌注的過程中一般對(duì)泵送進(jìn)行使用,注意將混凝土坍落速度控制在14—18cm,在施工過程中,一定要與施工溫度、環(huán)境等因素相結(jié)合進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,全斷面的灌注是施工過程中的一個(gè)必要環(huán)節(jié),在灌注過程中應(yīng)該與相關(guān)設(shè)計(jì)要求相結(jié)合,并嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)范進(jìn)行操作。
裂縫現(xiàn)象經(jīng)常會(huì)在橋梁施工中出現(xiàn),會(huì)使橋梁的美觀性和功能的正常發(fā)揮受到影響,對(duì)于橋梁的安全性存在很大的威脅。從現(xiàn)階段來說,在我國(guó)橋梁建設(shè)過程中,混凝土是主要的建筑材料,而混凝土之所以會(huì)在橋梁設(shè)計(jì)施工中會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,主要是因?yàn)榛炷磷灾睾褪┕げ僮鬟^程中并未按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行,對(duì)這一經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),我們應(yīng)該在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注重對(duì)這方面的控制,保證混凝土的使用劑量、配比等的合理性,并對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)督,嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行操作。對(duì)于橋梁中已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的橋面,一定要將出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行仔細(xì)查明,再與實(shí)際情況相結(jié)合,積極采取措施對(duì)裂縫問題進(jìn)行處理。除此之外,如果施工中遇到了特殊天氣,應(yīng)該積極采取調(diào)溫措施,使施工規(guī)范得到保證,使混凝土裂縫情況得到保證。
橋梁施工過程的管理工作是非常重要的,應(yīng)該與實(shí)際情況相結(jié)合對(duì)施工方案進(jìn)行制定,施工方案主要包括可能出現(xiàn)的各種問題以及施工階段的實(shí)際情況,同時(shí)也包括施工過程中出現(xiàn)的具體問題以及解決的方法。此外,還要加強(qiáng)對(duì)施工關(guān)鍵工序的分析與探討。工程建設(shè)都是存在一定的進(jìn)度和期限的,所以應(yīng)該不斷加大施工的速度和力度。與此同時(shí),驗(yàn)收部門也要加強(qiáng)驗(yàn)收工作,不斷完善驗(yàn)收工作。在橋梁工程的實(shí)際施工過程中,需要大型機(jī)械的配合以及大量的人力作業(yè),只有使各種機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來,在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才?,統(tǒng)一調(diào)度,才可以做到對(duì)工程時(shí)間的有效利用,并使施工工程中工程延誤現(xiàn)象得到減少。施工之前應(yīng)該進(jìn)行對(duì)機(jī)械設(shè)備的檢查工作,做到在平時(shí)工作中對(duì)設(shè)備的日常保養(yǎng)與維護(hù),并派專業(yè)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)操作,保證施工人員在施工過程中的安全性。同時(shí),還要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù),使機(jī)械設(shè)備可以在工作過程中充分發(fā)揮出其作用。值得注意的是,只有將橋梁工作做好,才能保證碼頭設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行,這對(duì)于碼頭設(shè)計(jì)工作來說是十分重要的。
2.結(jié)語(yǔ)